Принцип действия климатических систем
Основной принцип действия любой системы кондиционирования базируется на таких свойствах жидкостей, как поглощение тепла во время испарения и выделение его при конденсации. Во всех кондиционерах, направленных на охлаждение, конструкция похожа с незначительными изменениями, запатентованными брендом. Принцип действия климатического оборудования, предназначенного еще и для обогрева, также аналогичен.
На охлаждение
В основе функционирования кондиционеров лежит замкнутая система, в которой и происходят преобразования определенного хладагента. Так, испаритель, узел конденсации и компрессор соединены трубами из меди, образуя холодильный контур, внутри которого постоянно циркулирует фреон с небольшой примесью компрессорного масла. Для охлаждения в системе происходят такие процессы:
- сначала фреон в парообразном состоянии из испарителя подаётся в компрессор, при этом его температура — 20 градусов, а давление — 5 ат;
- в компрессоре фреон сжимается до 25 ат, из-за чего происходит его нагревание до 90 градусов, а затем он подаётся в конденсатор;
- фреон в охлаждаемом воздушными массами конденсаторе переходит в жидкость, выделяя тепло, так как температура обдува ниже 90 градусов;
- затем тёплая жидкость поступает в терморегулирующий вентиль – это спиралевидная медная трубка, при прохождении через которую фреон окончательно остывает, его давление снижается, и часть вещества на выходе переходит в парообразное состояние;
- далее смесь газовой и жидкой фазы поступает в испаритель – этот элемент обдувается воздухом из комнаты, поэтому фреон полностью переходит в пар, в процессе чего забирает тепло из воздуха.
Дальше весь пар подаётся на вход компрессора, и цикл начинается снова. Так работают все бытовые системы кондиционирования на холод.
На обогрев
Конструкция систем кондиционирования, предусматривающих также отопление, состоит из аналогичных узлов, но дополнительно в ней установлен четырёхходовой клапан. Благодаря ему направление подачи и движения фреона меняется на противоположное, а также происходит обмен функциями конденсатора с испарителем.
Какие кондиционеры можно включать зимой
Если кондиционер имеет функцию обогрева, он имеет двухконтурную схему циркуляции фреона, обязательно используется четырехходовой клапан. Такие аппараты стоят дороже, чем те, которые имеют один режим охлаждения. В инструкции по эксплуатации кондиционера записаны предельные температуры наружного воздуха зимой для работающего аппарата. Разница заключается в использовании инверторных или обычных компрессоров, разновидности хладагента и консистенции смазки.
При необходимости включения на охлаждение можно пользоваться кондиционерами со специальным комплектом. Так зимой они выдерживают до – 25 С, работая на охлаждение. Но это касается инверторных аппаратов.
К эксплуатации кондиционеров в машине требования особые. Считается, длительное бездействие этого узла способствует преждевременному выходу его из строя. Включение кондиционера зимой, хотя бы раз в неделю – необходимая процедура. Этим обеспечивается смазка внутренних деталей. При простое, тонкая пленка стекает вниз, оставляя трущиеся поверхности беззащитными при запуске.
Внутри салона воздух конденсируется, создавая иней на окнах и обшивке. При включении кондиционера в замкнутом пространстве, он сушит воздух, убирает наледь с окон. Можно включить его на обогрев в машине зимой. Это происходит одновременно, как только нажимаешь кнопку обогрева боковых зеркал. Температура воздуха на выходе из кондиционера +(10-12) достаточна, чтобы зимой в холодном салоне стало тепло и сухо.
В зимнее время автомобильный кондиционер запускается труднее. За год 10 % фреона из системы улетучивается. Летом недостаток теплоносителя не замечается, зимой не хватает давления для запуска. Как им пользоваться зимой? Нужно нагреть салон или включать кондиционер в теплом гараже.
Инверторная модель
Когда предполагается использовать кондиционер как единственный или основной источник тепла для помещения в зимнее время, стоит выбрать инверторную модель. Ею без опаски можно пользоваться при таком холоде, при какой температуре нельзя включать кондиционер стандартного бытового назначения даже самых современных и дорогих моделей и брендов — до -18…-30°С. Кроме того, инверторные устройства значительно долговечней, эргономичней и обеспечивают меньший температурный перепад.
Явные преимущества инверторных устройств отражаются на их стоимости: цена на подобные кондиционеры гораздо выше моделей бытовых систем.
Как правильно настроить температуру летом?
Комфорт — очень относительное понятие. Кто-то может хорошо себя чувствовать и при 30 градусах, для других она может казаться настоящим адом. Норм по температуре работы кондиционера в законодательстве нет, но существуют требования СанПиН 2.1.2.2645-10, регулирующие температуру в жилых зданиях в теплое время года.
Именно от этого документа и стоит отталкиваться в первую очередь СанПиН 2.1.2.2645-10 гласит, что оптимальной температурой в помещении будет 22-25 градусов
Также стоит обратить внимание на инструкцию кондиционера, в ней будет указано, какую температуру оптимально выставить
Если за окном 30 градусов, то оптимальная температура кондиционера будет примерно 25. СанПиН 2.1.2.2645-10 допускает отклонения до 20-28 градусов. Но при такой температуре абсолютному большинству будет некомфортно и ее лучше не выставлять на кондиционере.
Некоторые модели кондиционеров могут автоматически настраивать температуру в помещении, исходя из того, сколько градусов сейчас на улице
Рекомендуется выставлять желаемую температуру в несколько этапов.
Для жары в 30 градусов это будет выглядеть так:
- включить кондиционер и дать ему охладить комнату до 28 градусов;
- через 10-15 минут можно снизить температуру до 25 градусов;
- через 30-40 минут температуру можно понизить до 23 градусов.
Не рекомендуется охлаждать воздух ниже 23 градусов, так как в этом случае у человека начинают начинают сужаться сосуды.
Это естественная защита от переохлаждения, но она вызывает дискомфорт в виде пересыхания слизистых носа, горла и глаз.
Работа летом
Любой кондиционер с охладительным режимом не имеет элемента нагрева. Внутри наружного модуля размещен клапан, который помогает вращаться хладагенту. Испаритель и конденсат меняются местами, а теплообменник внутреннего модуля принимает тепло фреона и остужает его. Пропеллер прогоняет воздух сквозь конденсатор и прогревает поток воздуха. К наружному блоку фреон поступает уже холодным. Там он забирает тепло из помещения и отдает холод.
Кондиционер не греет воздух внутри, а просто гоняет его. Такой план эффективен, когда на улице плюсовая температура. Если уличная температура ниже 0°С, кондиционер может не справиться с поставленной задачей, поэтому лучше приобрести модель мощнее. Она будет греть помещение даже при сильных морозах.
Так работает кондиционер
Основное назначение устройства
Главная функция кондиционера – это охлаждать температуру воздуха в помещении в жаркий период года, поэтому многие идут в магазин бытовой техники перед началом летнего сезона. Сплит-системы оснащены медными охладительными трубами, в которых используется фреон. Внутренний модуль имеет теплообменник, через который он испаряется и отдает холодный воздух в помещение. Возле него находится пропеллер, который гоняет его туда-сюда.
Затем нагретый фреон поступает в наружный блок и внутри него начинает преобразовываться, т. е. отдает тепло и начинает снова испаряться и давать холод, поэтому сплит-системы практически все имеют 1 режим – «охлаждение».
Какая температура кондиционера должна быть ночью?
Использование кондиционера в ночное время порой единственный способ поспать. Еще до появления кондиционеров люди использовали разные ухищрения, от которых было мало толку, например, мочили постельное белье. Затем появились вентиляторы, сегодня у человека появился кондиционер!
Как использовать кондиционер ночь?
Температура в спальне в холодное время года (менее 8 С) должна равняться 20-22 градусам, допустимо отклонение +/- 2 градуса С
Температура в спальне в теплое время года должна равняться 22-25 градусам, допустимо отклонение +/- 2 градуса С.
Читайте про климат в офисе – здоровье офисного работника
Зная какую температуру ставить на кондиционере можно не только сохранить свое здоровье, но и влиять на качество учебного процесса и работоспособность персонала!
Доработка сплит-системы для зимней эксплуатации
Зимний комплект для кондиционера оснащен приборами, которые не дают холодильному веществу излишне переохладиться, обеспечивают обогрев дренажной магистрали и поддерживают масло в сжиженном состоянии.
Принцип его работы таков:
- картерный нагреватель подогревает масло в компрессоре, на который приходится основная нагрузка при запуске, особенно зимой;
прибор для обогрева дренажной системы как изнутри, так и снаружи, позволяет конденсату свободно выходить через дренажную трубку, препятствуя образованию ледяной пробки; - датчик температур вовремя фиксирует их понижение на улице и замедляет работу вентилятора на внешнем блоке устройства, благодаря чему в нем не образуется наледь, и попутно решаются проблемы со сниженной производительностью сплит-системы.
Зимний комплект устанавливается единожды и далее выполняет свои функции автоматически — срабатывает при похолодании. Теперь информацией о том, до какой температуры можно включать кондиционер, написанной в руководстве к устройству можно пренебречь, ведь зимний комплект значительно расширяет его возможности — в среднем до отметки в -15°С, а при отсутствии сильного ветра до -20°С. Температурный диапазон можно еще увеличить, хотя обычно это экономически не оправданная мера.
Эксплуатация кондиционера, усовершенствованного зимним комплектом, допустима при заниженном температурном пороге, однако, это справедливо лишь для режима охлаждения! При обогреве все останется без изменений, более того, возникнет риск гидравлического удара.
Кроме того, низкотемпературный комплект для кондиционера иногда может стоить больше самого устройства. Дешевле и проще установить его сразу при монтаже сплит-системы. Стоит помнить и о том, что гарантия на оборудование будет распространяться только, если установку его производили специалисты сервисных центров, а не хозяин своими силами.
Особенности зимней эксплуатации сплит-системы
Как уже говорилось, минимальная температура работы сплит-системы в период зимней эксплуатации указана в инструкции к конкретному оборудованию:
- большинство неинверторных сплит-систем рассчитаны на работу до -5 градусов, некоторые модели до +5;
- большинство инверторных агрегатов рассчитаны на эксплуатацию при -10 – -15 градусов;
- некоторые модели тепловых насосов от ведущих производителей предназначены для обогрева при наружной температуре до -28 и холоднее.
Эффективность сплит-системы сильно зависит от наружной температуры. При температуре около нуля практически любой кондиционер может выдавать в несколько раз большее количество тепла, чем использовано электроэнергии.
Как можно пользоваться кондиционером зимой
Чтобы определиться при какой температуре нельзя включать кондиционер зимой и когда им пользоваться можно, необходимо внимательно прочитать инструкцию к конкретной модели. Производитель все четко там указывает, выходить за установленные температурные параметры крайне не рекомендуется. То же касается и режима обогрева. Есть техника, которая способна нагревать воздух, а есть та, что работает исключительно на охлаждение.
Распределение температуры при работе кондиционера в разных режимах
В зимний период использовать кондиционер во всех разрешенных рабочих режимах, как и ту же вентиляцию в гараже, вполне можно. Однако следует следить, чтобы у него не перемерз дренаж, а внешний блок на стене был закреплен с учетом образования на нем дополнительной ледяной корки.
Возможные поломки сплит-систем в зимнее время
Каждый пользователь должен знать, что использовать сплит-систему на обогрев необходимо согласно инструкции; основные причины частых поломок – это неправильное использование кондиционера и несоблюдение температурного режима в зимнее время. Часто возникают ситуации, когда после нажатия необходимых кнопок и выбора нужного режима тепло не идет. Причин этому может быть много и их обязательно нужно проверить. Нередки такие явления:
- в пульте управления не работают батарейки;
- сенсор плохо реагирует на устройство;
- происходят нарушения в работе программного снабжения;
- сильная поломка кондиционера.
Самой часто причиной поломки устройства становится неисправность батареек в пульте, поэтому многие считают, что им подсунули брак. Разрешить проблему очень просто, достаточно поменять их на новые и запустить устройство еще раз.
Если проблема кроется в неисправности сенсора, то в этом случае самостоятельно ее решить не получится. Лучше всего сдать устройство по гарантии или вызвать мастера. Если гарантия на кондиционер еще действует, то кондиционер должны поменять на новый или заменить сенсорное оборудование.
Все это дает понять, что присутствуют проблемы, которые срочно нужно решить, пока устройство полностью не поломалось. Поэтому лучше не пытаться самостоятельно ремонтировать устройство, а обратиться в сервисный центр.
Когда техника полностью перестает работать, если ее использовали не по назначению или часто перезагружали, при таких проблемах ремонт обойдется недешево, и лучше подумать о покупке нового кондиционера.
Отличия в устройстве морозоустойчивых кондиционеров
Почему же один кондиционер можно включать при 30-градусном морозе, а другие нежелательно запускать уже при -50С? Ответ прост: особенности строения и комплектации. Стоимость сплит-системы не всегда прямо пропорциональна её возможностям, а потому полезно знать, какие существуют эффективные конструктивные решения.
Чтобы понять, можно ли включать конкретный кондиционер зимой на обогрев, или это опасно для устройства, обратите внимание на такие детали. Во-первых, низкотемпературный комплект должен быть встроен уже с завода, чтобы предотвратить холодный старт компрессора и замерзание конденсата
Во-первых, низкотемпературный комплект должен быть встроен уже с завода, чтобы предотвратить холодный старт компрессора и замерзание конденсата.
Как мы уже упоминали, инверторные модели зимой предпочтительнее, поскольку их компрессор не останавливается по достижении заданной температуры в комнате, а лишь сбавляет обороты. Это значит, что он не будет каждый раз остывать и запускаться с перегрузкой, к тому же это выгоднее в плане потребления энергии.
Теплообменник наружного блока может быть увеличен, чтобы фреон внутри успел полностью испариться и вобрать максимум тепла из воздуха до попадания в компрессор.
Большая площадь теплообменника позволяет сплит-системе работать эффективно даже при небольшой разнице между температурами кипения хладагента и воздуха на улице
Встречаются также двухконтурные теплообменники, в которых производительность регулируется подключением дополнительного контура циркуляции фреона. Внешний блок и теплообменник могут включать дополнительные кожухи и накопители тепла, для использования энергии, которую выделяет работающее оборудование.
Компрессор повышенной мощности сильнее сжимает газ, разогревая его до более высоких температур. В промышленных моделях встречаются также спиральные компрессоры, которым не страшно попадание жидкого фреона.
Сам хладагент может иметь разные свойства. Дешевый и распространённый R-22 испаряется при -400C, при этом способен вобрать тепла 233 кДж/кг. Для сравнения, самый новый R-32 испаряется при -51,70С, а тепла удерживать способен до 390 кДж/кг.
Это значит, что при одинаковых условиях второй будет быстрее и эффективнее нагреваться в теплообменнике, а кондиционер или сплит-система будет работать с меньшими затратами энергии и более высоким КПД.
От типа хладагента зависит и тип масла, смазывающего компрессор. R-22 работает с минеральным маслом, сохраняющим допустимую вязкость до -50С, а R410A и R32 – с синтетическим, устойчивыми до -70С. Казалось бы, разница невелика, но в совокупности с другими факторами она значима.
Mitsubishi Zubadan – самая знаменитая серия тепловых насосов, работающих зимой при температуре до -250С. Стоят они в 3 – 5 раз дороже сплит-систем, способных обогревать только при незначительных морозах
Чем больше из перечисленных модернизаций есть в кондиционере, тем при более низкой температуре он способен работать. Впрочем, для многих инверторных моделей можно даже не узнавать предельную допустимую температуру: электронное управление просто не запустит систему, если на улице слишком холодно.
Что такое КПД и тепловая эффективность кондиционеров
Эффективность кондиционеров обычно обозначается холодильным коэффициентом (отношением вырабатываемого холода к расходуемой мощности) и тепловым коэффициентом (вырабатываемого тепла к расходуемой мощности). Вычисление этого значения делается из отношения потребляемой к полезной мощности.
Важно!
Потребляемая мощность кондиционера, измеряемая в кВт намного меньше мощности охлаждения. Определять эффективность работы климатического устройства можно лишь в том случае, когда КПД прибора в процессе нагрева будет больше единицы.
Если температура за окном плюсовая, то количество выработанного тепла будет больше расходуемой энергии примерно в три раза. При мощности потребления в 1 кВт, мощность нагрева составит 3 кВт. Причем на оборудовании обычно указывается номинальная производительность, в данном случае, это будет цифровое значение в 1 кВт.
Потребность учета истинных процессов кондиционирования и привела к появлению всяких значений энергетической эффективности.
При этом следует отметить следующие аспекты:
- Как правило, EER показана для стандартного режима (полная тепловая производительность при обычных условиях). Классическими условиями по ISO 5151 принято считать тестовые замеры, проведенные в Московском регионе. При этом температура снаружи в тот момент составила + 32˚С, а внутри помещения +26˚С.
- Коэффициент EER климатических устройств, как правило, составляет от 2,5 до 3,4, а COP от 2,8 до 4,0. Отсюда видно, что второе значение выше первого. Объясняется это тем, что во время работы компрессор греется и отдает хладагенту свое тепло. Именно по этой причине сплит системы выделяют больше тепла, чем прохлады.
- Для распределения по классам энергоэффективности климатизеров существует семь категорий по EER. Обозначены они от А до G, при этом сплит системы класса «А» имеют COP > 3,6 и EER > 3,2, а класс «G» – COP < 2,4 и EER < 2,2.
Подготовка бытового кондиционера к зиме
В подавляющем большинстве случаев бытовой кондиционер зимой не эксплуатируется, поэтому на этот период его следует перевести в режим консервации. Некоторые компании даже предлагают своим клиентам такую услугу.
Прибывший по заявке мастер по ремонту сделает следующее:
- перекачает весь хладагент в наружный блок;
- обесточит прибор (чтобы пользователь не мог включить его по забывчивости);
- установит над наружным блоком защитный козырек, если этого не сделали раньше, который примет на себя удары от падающих сосулек и снега.
Отметим, что обращение в сервисную службу является обязательным только для владельцев некоторых моделей мощных промышленных кондиционеров: без правильной консервации такие агрегаты снимаются с гарантийного обслуживания. Что касается бытовых кондиционеров, то любой пользователь вполне может справиться с подготовкой прибора к зиме самостоятельно. Единственная недоступная для него операция – перекачка хладагента в наружный блок (требуется специальное оборудование), но обязательной она вовсе не является.
Чтобы ваш кондиционер хорошо перезимовал, проделайте следующее:
- Запустите прибор в режиме вентилятора и дайте ему так поработать в течение часа.
- Активируйте режим обогрева и оставьте кондиционер работать еще на час. Работа в режиме вентилятора и обогрева хорошо просушит внутреннюю часть устройства.
- Выключив прибор, протрите его наружные поверхности увлажненной тряпкой.
- Сполосните в мыльном растворе фильтры механической очистки воздуха и просушите их.
- Отключите кондиционер от электропитания.
- Выньте из пульта батарейки.
Наружный блок желательно обернуть полиэтиленом. Такая мера не только обеспечит его сохранность, но и предотвратит задувание холодного воздуха в помещение через дренажную систему.
Если укутывать блок на зиму вы не хотите или не можете, сделайте следующее:
- снимите с внутреннего блока лицевую панель;
- демонтируйте поддон для сбора конденсата, открутив удерживающие его саморезы (данный элемент находится под испарителем);
- заткните открывшееся дренажное отверстие туго скрученной тряпкой или салфеткой.
Также необходимо убедиться, что холодный воздух не дует в отверстие в стене, через которое пропущены коммуникации кондиционера. Если сквозняк в этом месте все же наблюдается, щели нужно заполнить монтажной пеной.
Если вы пользуетесь оконным кондиционером, его наружную часть можно закутать каким-нибудь теплоизолятором. Иначе через корпус прибора на улицу будет улетучиваться значительное количество тепла. Зачастую такие кондиционеры на зиму вообще снимают.
Владельцам мобильных кондиционеров, целиком стоящих в комнате, необходимо только закрыть каким-либо материалом отверстие в стене, через которое осуществляется выброс нагретого воздуха.
Величина звукового давления
Так-же один из наиболее важных параметров, который по сути отображает уровень шума прибора и выражается в дБ. Производитель обычно указывает уровень шума наружного блока, поскольку внутренний блок часто имеет несколько скоростей, в зависимости от которых меняется и уровень шума. По-мимо этого, внутренний блок всегда работает тише наружного.
Стоить заметить, что уровень шума наружного блока так-же зависит от его типа и размера. Допустим блок «семерка», типа «on/off» — имеет уровень шума примерно равный 45-55 дБ. А вот другой тип кондиционеров, инверторный, имеет не постоянный уровень шума — а максимальный. Посколько данный тип кондиционеров устроен таким образом, что его производительность постоянно меняется в процессе работы, то и уровень шума у него динамический. Поэтому принято указывать только максимальную величину.
